專(zhuān)利名稱(chēng)：選壓控制測(cè)試開(kāi)關(guān)閥的選壓控制機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于石油勘探設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是石油井下測(cè)試器 領(lǐng)域。技術(shù)背景目前使用的環(huán)壓控制測(cè)試閥主要是利用計(jì)量套的延時(shí)功能、換位 動(dòng)力機(jī)構(gòu)換位槽的變化功能，并通過(guò)環(huán)空加壓孔來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)試閥的幵 啟、關(guān)閉操作。其特點(diǎn)是操作壓力不確定，測(cè)試操作控制壓力隨井 深、井溫、井下壓力等因素的變化而改變；測(cè)試閥測(cè)試下井速度受限 制，測(cè)試i殳計(jì)復(fù)雜；在下井過(guò)程中，若下放管柱過(guò)快，引起壓力波動(dòng) 過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致其在操作過(guò)程中，球閥提前打開(kāi)，以致使操作失敗的事 情發(fā)生。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新塑的設(shè)計(jì)目的是設(shè)計(jì)一種選壓控制全通徑測(cè)試閥選壓 機(jī)構(gòu)-內(nèi)部環(huán)空加液的壓力平衡結(jié)構(gòu)和玻裂盤(pán)選壓結(jié)構(gòu)，并用破裂盤(pán) 結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)球閥的開(kāi)啟控制。其原理及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，解決了操作壓力 的控制問(wèn)題以及工具下井速度需控制的問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的選壓控制測(cè)試開(kāi)關(guān)閥的選壓控制機(jī)構(gòu)，由下 接頭(13 )和破裂盤(pán)(14 )構(gòu)成；破裂盤(pán)(14 )對(duì)稱(chēng)分布在下接頭(13) 圓周兩側(cè)，下接頭(13 )上端聯(lián)接開(kāi)關(guān)閥的加壓外筒(12 )并分別和平衡活塞(25 )、油室心軸(11 )、加壓外筒(12 )連通構(gòu)成一個(gè)液體 加壓室；破裂盤(pán)(14)安裝在位于下接頭(13)圓周上的加壓孔上； 下接頭(13 )與加壓外筒(12 )、平衡活塞(25 )、油室心軸(11)構(gòu) 成的一個(gè)液體加壓室與加壓孔連通。本實(shí)用新型與背景技術(shù)相比具有以下幾個(gè)特點(diǎn)1.通過(guò)選用一 定壓力級(jí)別的被裂盤(pán)來(lái)確定測(cè)試閥的操作壓力，使開(kāi)并變的可以控 制，避免了測(cè)試操作控制壓力隨井深、井溫、井下壓力等因素變化的 變化影響。2、破裂盤(pán)結(jié)構(gòu)的選用，使得工具更加安全、可靠，不會(huì) 出現(xiàn)下井過(guò)程中，突然開(kāi)井的情況；3、工具內(nèi)部環(huán)空加液的壓力平 衡結(jié)構(gòu)可以確保工具在井下操作壓力下安全工作
圖1為本實(shí)用新型中選壓控制全通徑測(cè)試閥的總裝配結(jié)構(gòu)示意 圖(由于其橫向尺寸太長(zhǎng)，故從中截?cái)嗷癁槿鶊D)。 圖2為選壓控制測(cè)試閥中的選壓機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型中所述的選壓控制全通徑測(cè)試閥，結(jié)構(gòu)如圖1所示， 由球閥操作機(jī)構(gòu)、壓力平衡機(jī)構(gòu)、換位動(dòng)力機(jī)構(gòu)和選壓機(jī)構(gòu)組成；球 閥操作機(jī)構(gòu)中的球閥外筒(2 )與壓力平衡機(jī)構(gòu)中充氮接頭(4 ) 一端 連接，球閥操作機(jī)構(gòu)中的連接套(3 )與壓力平衡機(jī)構(gòu)中氮腔心軸(5 ) 一端連接；壓力平衡機(jī)構(gòu)中的氮腔外筒(6)和換位動(dòng)力機(jī)構(gòu)中的油 室外筒(7 )連接，壓力平衡機(jī)構(gòu)中的充氮心軸(5 )另一端和換位動(dòng) 力機(jī)構(gòu)中的動(dòng)力心軸(8 )—纖連接；換位動(dòng)力機(jī)構(gòu)中的排油短節(jié)(10 )和壓力平衡機(jī)構(gòu)中加壓外筒(12 )連接，換位動(dòng)力機(jī)構(gòu)中的動(dòng)力心軸 (8)另一端與壓力平衡機(jī)構(gòu)中排油短節(jié)(10)連接；選壓機(jī)構(gòu)中的 下接頭(13 )與壓力平衡機(jī)構(gòu)中的加壓外筒(12 )、油室心軸(11) 連接。球閥操作機(jī)構(gòu)如圖1所示，采用球型幵關(guān)閥結(jié)構(gòu)。它主要由上座 圈(17 )、操作銷(xiāo)(20 )、球閥總成(16 )、座彈簧(18 )、下座圈(15 )、 球閥外筒(2)、以及連接套(3)等零件組成。其工作原理是通過(guò) 環(huán)空壓力操作，使連接套(3)作相應(yīng)的向上或下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)操作銷(xiāo) (20 )撥動(dòng)球閥(16 )轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)球閥的開(kāi)啟(球閥通孔與測(cè)試閥通孔接通)或關(guān)閉,(球閥球面與測(cè)試閥通孔實(shí)現(xiàn)密封而關(guān)閉)。上 座圈(17 )與下座圈(15 )之間用螺紋連接，既為球閥組裝提供了長(zhǎng) 度空間又提高了組裝精度；座彈簧(20)為球閥(18)提供預(yù)緊力， 保證球閥(18 )的低壓密封性能。壓力平衡機(jī)構(gòu)如圖1所示，主要由充氮接頭(4 )、氮腔心軸(5 )、 氮腔外筒(6 )、平衡活塞(2G )、油室心軸(11 )、加壓外筒(12 )、 單流閥等組成。其工作原理是地面組裝時(shí)從充氮接頭(4 )充入高 純度氟氣和液壓硅油。開(kāi)井時(shí)，兩單流閥開(kāi)啟，壓力推動(dòng)平衡活塞 (20)，使壓力處于內(nèi)外平衡，球閥保持關(guān)閉。換位動(dòng)力機(jī)構(gòu)如圖1所示，主要由動(dòng)力閥(23)、單流閥、油室 外筒(7 )、鋼球(24 )、動(dòng)力心，(8 )、換位套(9 )、卡套(22 )和 排油短節(jié)(10)等組成。動(dòng)力心軸(8)設(shè)計(jì)有換位結(jié)構(gòu)。其工作原 理是操^^時(shí)，動(dòng)力閥(23 )處于上極限位置，球閥(16 )處于關(guān)閉位置。對(duì)環(huán)空加壓，被裂盤(pán)被裂時(shí)，動(dòng)力閥(23)上兩個(gè)方向的單流 閥同時(shí)打開(kāi)，流道溝通，環(huán)空壓力推動(dòng)氮腔中的平衡活塞(27)向上 運(yùn)動(dòng)，儲(chǔ)存壓力能；環(huán)空泄壓時(shí)，動(dòng)力閥(23)右端單流閥關(guān)閉，氮 腔壓力推動(dòng)動(dòng)力閥(23)向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)換位套(9)帶動(dòng)鋼球(24) 運(yùn)動(dòng)時(shí)，就拖動(dòng)動(dòng)力心軸(8 ) —起向下運(yùn)動(dòng)，.同時(shí)連接套(3 )拉動(dòng) 操作銷(xiāo)撥動(dòng)球閥(16 )轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)動(dòng)力閥運(yùn)動(dòng)到下極限位置時(shí)，球閥(16 ) 完全關(guān)閉。再次對(duì)環(huán)空加壓，動(dòng)力閥(23)左端單向閥關(guān)閉，動(dòng)力閥(23 )在環(huán)空壓力的推動(dòng)下向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)換位套(9 )帶動(dòng)鋼球(24 ) 運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)動(dòng)力心軸(8 ) —起向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)連接短節(jié)(3 )推 動(dòng)操作銷(xiāo)(19 )撥動(dòng)球閥(16 )旋轉(zhuǎn)，當(dāng)動(dòng)力閥(23 )運(yùn)動(dòng)到上極限 位置時(shí)，球閥(16)完全打開(kāi)；繼續(xù)對(duì)環(huán)空加壓，當(dāng)達(dá)到一定壓力時(shí)， 動(dòng)力閥(23)上兩個(gè)方向的單流閥同時(shí)打幵，流道再次溝通，氮腔中 儲(chǔ)存壓力能；環(huán)空泄壓，動(dòng)力閥(23)右端單流閥關(guān)閉，動(dòng)力閥(23) 在氮?dú)鈮毫Φ淖饔孟孪蛳逻\(yùn)動(dòng)，當(dāng)動(dòng)力閥(23)運(yùn)動(dòng)到達(dá)下極限位置 時(shí)，球閥(16)保持在關(guān)閉位置不動(dòng)。重復(fù)以上操作，就可多次打開(kāi) 或關(guān)閉球閥，達(dá)到幵關(guān)井的目的。在這里，卡套(22)不僅具有連接 功能，而且在換位時(shí)能夠保證換位套(9 )的靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。選壓機(jī)構(gòu)如圖2所示，由下接頭(13 )和破裂盤(pán)(14 )構(gòu)成；破 裂盤(pán)(14 )對(duì)稱(chēng)分布在下接頭(13 )圓周兩側(cè)，下接頭(13 )上端聯(lián) 接開(kāi)關(guān)閥的加壓外筒(12 )并分別和平衡活塞(25 )、油室心軸(11 )、 加壓外筒(12 )連通枸成一個(gè)液&加壓室；破裂盤(pán)(14 )安裝在位于下接頭(13 )圓周上的加壓孔上；下接頭(13 )與加壓外筒(12 )、平衡活塞(25 )、油室心軸(11 )構(gòu)成的一個(gè)液體加壓室與加壓孔連 通。其工作原理是工具下井后，若被裂超壓力與靜液柱壓力之和不 到破裂盤(pán)預(yù)定壓力，工具加壓孔就不會(huì)打開(kāi)，直到破裂超壓力與靜液 柱壓力之和超過(guò)破裂盤(pán)預(yù)定壓力，使破裂盤(pán)破壞，加壓孔打開(kāi)，然后 才可搡作球閥的開(kāi)、關(guān)。這樣就可確保工具下井時(shí)，測(cè)試閥免受井深、 井溫、井下壓力等因素變化的變化影響，使得工具更加安全、可靠， 不會(huì)出現(xiàn)下井過(guò)程中，突然開(kāi)井的情況。
權(quán)利要求1. 選壓控制測(cè)試開(kāi)關(guān)閥的選壓控制機(jī)構(gòu)，其特征是由下接頭(13)和破裂盤(pán)(14)構(gòu)成；破裂盤(pán)(14)對(duì)稱(chēng)分布在下接頭(13)圓周兩側(cè)，下接頭(13)上端聯(lián)接開(kāi)關(guān)閥的加壓外筒(12)并分別和平衡活塞(25)、油室心軸(11)、加壓外筒(12)連通構(gòu)成一個(gè)液體加壓室；破裂盤(pán)(14)安裝在位于下接頭(13)圓周上的加壓孔上；下接頭(13)與加壓外筒(12)、平衡活塞(25)、油室心軸(11)構(gòu)成的一個(gè)液體加壓室與加壓孔連通。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型屬于石油鉆探設(shè)備中選壓控制測(cè)試開(kāi)關(guān)閥的選壓控制機(jī)構(gòu)，它由下接頭和破裂盤(pán)構(gòu)成；破裂盤(pán)對(duì)稱(chēng)分布在下接頭圓周兩側(cè)，下接頭上端聯(lián)接開(kāi)關(guān)閥的加壓外筒并分別和平衡活、油室心軸、加壓外筒連通構(gòu)成一個(gè)液體加壓室；破裂盤(pán)安裝在位于下接頭圓周上的加壓孔上；下接頭與加壓外筒、平衡活塞、油室心軸構(gòu)成的一個(gè)液體加壓室與加壓孔連通。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，可避免操作者在下井過(guò)程中由于下放管柱過(guò)快使壓力產(chǎn)生波動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致其在操作過(guò)程中，球閥提前打開(kāi)，以致使操作失敗的事情發(fā)生。并且使壓控式測(cè)試閥的壓力控制級(jí)別實(shí)現(xiàn)可以控制，適用于各種套管井全通徑壓控地層測(cè)試作業(yè)，測(cè)試操作簡(jiǎn)單方便、安全可靠。
文檔編號(hào)E21B34/08GK201087727SQ20072003184
公開(kāi)日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2007年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月15日
發(fā)明者莊明之, 旭 葛, 陳才虎 申請(qǐng)人:寶雞石油機(jī)械有限責(zé)任公司